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PDC钻头布齿技术研究综述
被引量:
6
1
作者
马亚超
陶垒
荣准
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2023年第1期1-12,共12页
PDC (polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头是当今油气钻井领域的主要破岩工具,具有耐磨性高、机械钻速高和破岩效率高等优点。PDC切削齿作为切削单元,决定了PDC钻头的破岩性能。PDC钻头布齿的目的是确定每颗PDC切削...
PDC (polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头是当今油气钻井领域的主要破岩工具,具有耐磨性高、机械钻速高和破岩效率高等优点。PDC切削齿作为切削单元,决定了PDC钻头的破岩性能。PDC钻头布齿的目的是确定每颗PDC切削齿在钻头上的空间位置,使得钻头在钻井破岩时具有优良的性能和可靠的寿命。基于不同布齿技术设计的PDC钻头在钻井过程中表现出不同的破岩性能。因此,PDC钻头布齿技术得到了国内外学者的广泛关注。现已有大量学者针对PDC钻头自诞生以来的布齿技术做了相应研究,但目前仍缺乏系统性的总结。为此,以近年来国内外关于PDC钻头布齿技术的文献为基础,总结了PDC钻头自诞生以来的布齿技术的发展历程,主要包括早期布齿阶段、经典布齿阶段和现代布齿阶段。通过对PDC钻头布齿技术发展历程的分析与总结,指出复合PDC钻头、兼容智能化PDC钻头、长寿命PDC钻头、力平衡PDC钻头、冲击与振动下PDC钻头以及特殊地层下PDC钻头的布齿技术是未来的发展趋势。研究结果可为后续的PDC钻头布齿技术研究提供一定的参考,有望推动PDC钻头布齿技术的进一步发展。
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关键词
PDC钻头
PDC切削齿
布齿技术
发展趋势
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职称材料
川东北沙溪庙组硬质砂岩地层斧形PDC齿设计及破岩性能
2
作者
荣准
张航
+4 位作者
陶垒
马亚超
张琦
颜爽
曾皓
《石油钻采工艺》
CAS
北大核心
2023年第4期455-462,共8页
斧形PDC齿因其独特的齿形结构而具有优越的破岩性能,但对斧形PDC齿破岩性能与其齿刃角优化设计研究尚不明确。建立了切削齿切削与压入破岩结合的岩石破碎综合比能评价方法,利用破岩仿真模型,开展了斧形PDC齿齿刃角优化研究,并对优化后斧...
斧形PDC齿因其独特的齿形结构而具有优越的破岩性能,但对斧形PDC齿破岩性能与其齿刃角优化设计研究尚不明确。建立了切削齿切削与压入破岩结合的岩石破碎综合比能评价方法,利用破岩仿真模型,开展了斧形PDC齿齿刃角优化研究,并对优化后斧形PDC齿进行了破岩性能仿真。研究结果表明,随齿刃角逐渐增大,斧形PDC齿的岩石破碎综合比能呈“N”型变化趋势,齿刃角为130°的斧形PDC齿在硬质砂岩具有优异的破岩性能,其切削力较常规PDC齿降低了35%,切削破岩比能、压入破岩比能和岩石破碎综合比能分别较常规PDC齿降低20%、5.9%和10.5%。室内破岩试验表明斧形齿较常规齿切削破岩比能降低了35.2%,攻入性更强。该研究为川东北沙溪庙组硬质砂岩的个性化PDC钻头设计提供了理论基础。
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关键词
川东北沙溪庙组
硬质砂岩
破岩工具
斧形PDC齿
齿刃角
破岩比能
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职称材料
题名
PDC钻头布齿技术研究综述
被引量:
6
1
作者
马亚超
陶垒
荣准
机构
西南石油大学机电工程学院
中国石油西南油气田分公司川东北气矿
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2023年第1期1-12,共12页
基金
国家自然科学基金面上项目(51974272)
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51904263)
企事业单位委托科技项目(XNSJS2022-54)。
文摘
PDC (polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头是当今油气钻井领域的主要破岩工具,具有耐磨性高、机械钻速高和破岩效率高等优点。PDC切削齿作为切削单元,决定了PDC钻头的破岩性能。PDC钻头布齿的目的是确定每颗PDC切削齿在钻头上的空间位置,使得钻头在钻井破岩时具有优良的性能和可靠的寿命。基于不同布齿技术设计的PDC钻头在钻井过程中表现出不同的破岩性能。因此,PDC钻头布齿技术得到了国内外学者的广泛关注。现已有大量学者针对PDC钻头自诞生以来的布齿技术做了相应研究,但目前仍缺乏系统性的总结。为此,以近年来国内外关于PDC钻头布齿技术的文献为基础,总结了PDC钻头自诞生以来的布齿技术的发展历程,主要包括早期布齿阶段、经典布齿阶段和现代布齿阶段。通过对PDC钻头布齿技术发展历程的分析与总结,指出复合PDC钻头、兼容智能化PDC钻头、长寿命PDC钻头、力平衡PDC钻头、冲击与振动下PDC钻头以及特殊地层下PDC钻头的布齿技术是未来的发展趋势。研究结果可为后续的PDC钻头布齿技术研究提供一定的参考,有望推动PDC钻头布齿技术的进一步发展。
关键词
PDC钻头
PDC切削齿
布齿技术
发展趋势
Keywords
PDC bit
PDC cutter
cutter arrangement technology
development trend
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
下载PDF
职称材料
题名
川东北沙溪庙组硬质砂岩地层斧形PDC齿设计及破岩性能
2
作者
荣准
张航
陶垒
马亚超
张琦
颜爽
曾皓
机构
中国石油西南油气田分公司川东北气矿
中国石油集团西部钻探工程有限公司工程技术研究院
西南石油大学机电工程学院
出处
《石油钻采工艺》
CAS
北大核心
2023年第4期455-462,共8页
基金
国家自然科学基金“热力复合作用下PDC钻头动态磨损机理与引磨力平衡布齿理论研究”(编号:51904263)
企事业单位委托科技项目“川东北气矿2022年五宝场区块沙溪庙组硬塑性岩石破碎机理与高效个性化钻头方案设计研究”(编号:XNSJS2022-54)。
文摘
斧形PDC齿因其独特的齿形结构而具有优越的破岩性能,但对斧形PDC齿破岩性能与其齿刃角优化设计研究尚不明确。建立了切削齿切削与压入破岩结合的岩石破碎综合比能评价方法,利用破岩仿真模型,开展了斧形PDC齿齿刃角优化研究,并对优化后斧形PDC齿进行了破岩性能仿真。研究结果表明,随齿刃角逐渐增大,斧形PDC齿的岩石破碎综合比能呈“N”型变化趋势,齿刃角为130°的斧形PDC齿在硬质砂岩具有优异的破岩性能,其切削力较常规PDC齿降低了35%,切削破岩比能、压入破岩比能和岩石破碎综合比能分别较常规PDC齿降低20%、5.9%和10.5%。室内破岩试验表明斧形齿较常规齿切削破岩比能降低了35.2%,攻入性更强。该研究为川东北沙溪庙组硬质砂岩的个性化PDC钻头设计提供了理论基础。
关键词
川东北沙溪庙组
硬质砂岩
破岩工具
斧形PDC齿
齿刃角
破岩比能
Keywords
Shaximiao Formation in northeastern Sichuan
hard sandstone
rock-breaking tool
axe-shaped PDC cutter
working angle
rock-breaking specific energy
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
PDC钻头布齿技术研究综述
马亚超
陶垒
荣准
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2023
6
下载PDF
职称材料
2
川东北沙溪庙组硬质砂岩地层斧形PDC齿设计及破岩性能
荣准
张航
陶垒
马亚超
张琦
颜爽
曾皓
《石油钻采工艺》
CAS
北大核心
2023
0
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职称材料
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